Dart语言学习-异步编程Future

前言

Dart是谷歌开发的计算机编程语言,它被用于web,服务器,移动应用等领域的开发,Dart亮相于2011年,2015年5月的Dart开发者峰会上,亮相了基于Dart语言的移动应用开发框架Sky,后更名为Flutter

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异步编程

通常情况下,我们的代码是从上往下,自左向右执行,在另一些场景中我们需要一些代码在逻辑上同时执行,这种情况我们称为异步,这种情况下当我们执行一些耗时,网络,计算工作时候不需要等待完成之后才进行下面的业务,同时也可以执行其他的业务,增强执行效率,多线程是实现异步编程的一种实现方式

thread.png

基于事件的异步编程

基于事件的异步编程,在某个单线程中存在一个事件循环和一个事件队列,循环不停的从队列中获取事件然后执行,事件循环中,每当遇到耗时的事件时,循环 不会停下来等待结果,会跳过此耗时循环然后继续执行下一个事件,当不耗时的事件执行完毕之后,再来查看耗时的事件的执行情况

thread1.png

Dart事件驱动模型是基于具有 单个事件循环和两个队列的单线程执行模型,那么

Dart单线程如何做到耗时操作不会阻塞?

在Java中我们会将耗时操作放在一个子线程中,从而主线程就可以继续工作,然后子线程耗时操作执行完毕就会将信息返回给主线程,根据返回信息主线程进行更新UI等操作

阻塞式IO
阻塞式IO中,比如我们读取一个文件,读取操作会阻塞当前线程,当我们文件读取完毕之后,才会返回结果,从而执行当前线程的后续业务,这种就要使用到多线程模型,不适用于单线程

var txt = readTextFile(fileName);
//IO过程会阻塞

非阻塞式IO
非阻塞IO中,我们在进行耗时操作时,当前线程不会被挂起,会继续执行,那么我们如何知道耗时操作的反馈?只能在后续添加轮询不停的获取IO操作的结果,但是轮询同样也会导致资源的浪费

var txt = readTextFile(fileName);
//IO过程不会阻塞
while(true){
    if(txt!=null){
        return;
   }
}

异步IO
异步IO的实现解决了非阻塞式IO遇到的问题,和它相同的是,耗时IO操作不会进行阻塞,也不需要轮询去获取IO的反馈,在IO操作完成之后会收到回调或者通知,避免了轮询的问题,异步IO需要操作系统的支持,不同的操作系统也有不同的异步IO实现策略,这就是 Dart单线程实现异步的方式

main(){
    readTextFile(fileName,::callback);
    //IO过程不会阻塞
}

callback(result){
    //当IO操作完毕之后收到回调结果
}

Dart基于事件的异步编程以及Future的使用

  • Dart代码运行在单个执行线程中
  • 阻塞执行线程的代码会使你的程序“冻结”
  • Future对象用于表示异步操作的结果,会在IO处理之后完成回调
  • 在异步函数中,await关键字暂停代码的执行,直到对应的future完成

事件循环

Drat基于由单个事件循环和两个队列的单线程执行模型,由于是单线程,所以不需要同步和锁定

MicroTask quque 微任务队列
Event quque 事件队列

需要导入 dart:async

1.将任务添加到MicroTask队列中,MicroTask比优先执行,只有MicroTask队列执行完毕才会执行Event队列

import 'dart:async';
main() {
  scheduleMicrotask((){
    print('taskMicro run0');
  });
  new Future.microtask((){
    print('taskMicro run1');
  });
  scheduleMicrotask((){
    print('taskMicro run2');
  });
}
taskMicro run0
taskMicro run1
taskMicro run2

2.将任务添加到Event队列中

new Future((){
    print('event run0');
});
main() {
  scheduleMicrotask((){
    print('taskMicro run0');
  });
  new Future.microtask((){
    print('taskMicro run1');
  });
  new Future((){
    print('event run0');
  });
  scheduleMicrotask((){
    print('taskMicro run2');
  });
}
taskMicro run0
taskMicro run1
taskMicro run2
event run0 //taskMicro 执行完之后才会执行event 

Future
Dart使用Future对象来表示异步操作的结果

  • Feature会将一个任务加入到Event队列,并返回一个未完成的Feature对象
  • 可以对Feature添加监听,从而拿到任务的执行结果或者错误

Feture的创建方式

new Future(fun) fun会添加到Event队列,会异步执行
Future.microtask(fun) fun会添加到MicroTask队列,会异步执行
Future.sync(fun) 步方法,fun会立即执行
Future.value(value) 将value放入Event队列,会异步执行
Future.delayed() 将任务延时执行,在延时之后将任务加入到Event队列,会异步执行
Future.error(error,stackTrace) 创建一个已经存在错误的Future

   print('start');
   new Future((){
     print('new Future');
   });
   new Future.microtask((){
     print('new microtask');
   });

   new Future.sync((){
     print('new sync');
   });

   new Future.delayed(new Duration(seconds: 2),(){
     print('new delayed');
   });
   print('end');

输出结果
start
new sync
end
new microtask
new Future //等待2秒
new delayed
  print('start');
   new Future((){
     print('new Future');
     return Future.error('Future.e');
   }).catchError((e){
     print('catchError'+e.toString());
   });
  print('end');
输出结果
start
end
new Future
catchErrorFuture.e

给Future添加回调,接收Future执行完成之后的信息

then Future执行完成之后的回调
catchError Future执行异常的回调

  print('start');
  Future fu = new Future((){
    print('event run0');
    sleep(const Duration(seconds: 2));
    return 'OK';
  }).then((res){
    print('complete'+res.toString());
  }).catchError((e){
    print('catchError'+e.toString());
  });
  print('fu'+fu.toString());
  print('end');
输出结果
start
fuInstance of 'Future'
end
event run0 //等待两秒
completeOK

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